牧马人三代和二代区别:关于二体的问题

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/04/29 15:49:06
二体的方程的推导,最好有二体在高考题中应用的例题

高考还考这个?
我怕你不能接受,我简单说说吧:
1、定义:
在一般情况下,对某一个天体的运动起主导作用的力,是另一个质量更大、相距较近的天体对它的吸引力。比如在太阳系内,按照引力性质就可以划分为行星空间和星际空间。在星际空间主要以太阳的引力为主来计算的,如人造卫星则是以地球的行星空间为主来计算的。在初步的分析中,往往把天体运动简化并抽象为两个质点m、M(位于天体质心)在相互引力作用下的运动,这就是二体运动。

2、运动方程:
设M、m的向径是R,那么他们的向径加速度就是R关于时间t的二次微分:d^2(R)/d^2(t)
(就是R的二阶微分与t的二阶微分比)
根据万有引力定律,向径加速度应该等于向心力与质量m的比,即-uR/(r^3)
以上两则相等,于是得到二体运动方程:

d^2(R)/d^2(t)=-uR/(r^3)

(在这里R是向量,r是R的模;u是地球引力常数,是人造地球卫星运动中常用的常数,具体的公式u=GM,G为万有引力常数,M是地球质量。这个应该好理解,就是万有引力公式的变形)

3、其他说明
上面这个二体运动方程用积分是可以完全解出的。并且可以推出开普勒的三大定律,得到6个确定二体运动的轨道参数,对于人造卫星参数如下:
(1)轨道的形状参数:偏心率 和 半长轴
(2)轨道的位置参数:轨道倾角(轨道与赤道面的二面角) 升交点赤经(卫星从南半球穿过赤道时的纬度) 近地点俯角(轨道近地点、地心、升交点三点在地心构成的夹角)
(3)卫星在轨道上的位置 平近点角(因为长半轴确定了,周期就一定了,所以可以虚拟一个圆,把椭圆上不规则的运动速度化简单圆上规则的变化,平近点角就是虚拟圆上的位置点、近地点、地心三者在地心形成的夹角)

我也只能说这么多了,关于二体运动的解法这里没法写出来。而且对于我们搞航天的时候来讲,仅仅这个理想的二体运动模型还是不够的,还要计算空间很多微小的力对轨道的影响。

高考的题那我就不知道了,不知道搂主满意否?就当科普了。